(57)【要約】      （修正有）【課題】電気的に安全で故障のない正温度係数サーミスタヒーターを提供する。【解決手段】発熱素子と、電源を接続し発熱素子を通電によって発熱させる電極端子と、中空チャンバーが一つ含まれる収容キャビティと、及びフィン式放熱板とを含有する封入式正温度係数サーミスタヒーターにおいて、上記の正温度係数発熱素子は、収容キャビティ内に置き入れられており、上記の収容キャビティとフィン式放熱板とは、一体に成形され、上記のフィン式放熱板は、収容キャビティの外面に位置されており、上記の収容キャビティの両端の口部にシーズ部材が封入されているとともに、上記の電極端子が、収容キャビティの一端又は両端の口部におけるシーズ部材から張り出している。このヒーターでは、PTC発熱素子を封入される構成に位置させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子と、電源を接続し、発熱素子を通電により発熱させる電極端子と、中空チャンバーが一つ含まれる収容キャビティと、フィン式放熱板とが含まれ、正温度係数発熱素子が収容キャビティに置き入れられる封入式正温度係数サーミスタヒーターにおいて、上記の収容キャビティとフィン式放熱板とは、一体に成形され、上記のフィン式放熱板は、収容キャビティの外面に位置されており、上記の収容キャビティの両端の口部にシール部材が封入されているとともに、上記の電極端子が、収容キャビティの一端又は両端の口部におけるシール部材から張り出していることを特徴とする封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項２】
上記のシール部材は、防水封入接着剤又はガスケットであることを特徴とする請求項１に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項３】
上記のヒーターは、さらに、発熱素子を収容キャビティに定着させる定着構成が含まれることを特徴とする請求項２に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項４】
上記の収容キャビティは、矩形体であって、上記の定着構成は、収容キャビティの二つの反対側の面内において、収容キャビティの軸方向に沿って延在するＶ字溝、Ｕ字溝あるいはＷ字溝であり、上記の溝における底辺は、収容キャビティ内に凹んでいることを特徴とする請求項３に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項５】
上記のＶ字溝、Ｕ字溝あるいはＷ字溝がある側面は、フィン式放熱板がある側面に対してお互いに垂直になることを特徴とする請求項４に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項６】
上記の収容キャビティの縁部には、収容キャビティを裏へ凹ませる押付け溝が配列されていることを特徴とする請求項５に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項７】
上記の収容キャビティは、矩形体であり、上記の定着構成は、収容キャビティ内壁と発熱素子との間にある金属弾性片であることを特徴とする請求項３に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項８】
上記の発熱素子は、正温度係数サーミスタと、金属電極板と、絶縁層とを含んでおり、金属電極板は、サーミスタの表面に密着しており、絶縁層は、金属電極板の外周を覆っており、上記の電極端子は金属電極板に接続され、外周に絶縁層によって覆われていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項９】
上記のヒーターは、さらに、電極端子と金属電極板との接続個所に包むように留められている絶縁プラグを含むことを特徴とする請求項８に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【請求項１０】
上記のプラグは、防水絶縁プラグであり、上記の収容キャビティの口部とプラグとの間の隙間に、シール部材が封入されていることを特徴とする請求項９に記載の封入式正温度係数サーミスタヒーター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、新たなヒーターに関し、特に、PTC(正温度係数)セラミックスサーミスタを発熱素子とするフィンヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
PTC(正温度係数)サーミスタヒーターは、その特性により、自動的に温度が一定に保たれ、火そのものを使用せず、使用寿命が長く、電源電圧による変動が少なく、電気・熱エネルギーの交換率が高いなどといった特徴を具備するとともに、ラジエーター、乾燥機、温水器、エアコンなどの電気機器に幅広く利用されている。
【０００３】
従来のPTCヒーターのアルミ放熱板は、図１のように、波紋状の放熱板１７と薄アルミ板とをろう付け、そしてシリカゲルと、同様のアルミ製のものであり、PTC発熱素子を収容するための収容キャビティとを接着することにより構成されているが、このようなPTCヒーターは、長期間に渡る低風速で高温である動作条件において、シリカゲルの老化及び接着性能の低下が必ず起こるとともに、異臭が発生することによって、ヒーターのパワーの不安定と厳重的な減衰が起こり、品質に対して使用者に懸念を起こさせる。
【０００４】
以上のような問題について、技術が進むに従って、長期間の動作に向く、環境影響を受けにくいPTCヒーターが提案されている。このようなヒーターは、従来の波紋状の放熱板を利用したPTCヒーターではなく、波紋状の放熱板と異なり、加工工作機械によるショベル加工によって形成され、鳥の広がった翼ような形状であるフィン式放熱板が採用されており、フィン式放熱板が、放熱アルミ板と一体に加工され、上下の二つアルミ板が各種の方式による接合でPTC発熱素子が放置できる一つの収容キャビティを形成することによって,シリカゲルの接着によるシリカゲルの老化と異味発生の問題を回避するとともに、放熱の効果を向上することができる。図２に示すように、主として、PTC発熱素子８と、金属電極板６と、絶縁層７と、剛性ボルト９と、第一放熱板２１と、第二放熱板３１とを含む構成である。その中、金属電極板６がPTC発熱素子８の両平面に密着し、絶縁層７が金属電極板６の周辺を覆い、第一放熱板２１と第二放熱板３１との二つ長手側が、噛合装置による固着により収容キャビティを一つ形成し、これによってPTC発熱素子８と、金属電極板６と、絶縁層７とが収容キャビティに位置するようになる。製造技術に制限されているため、収容キャビティは、上下の二つ放熱アルミ板を放熱アルミ板の二つ長手側の辺における溝道によって係合し合うことにより、一つの空キャビティが形成されるとともに、両係合溝道の間に介在する剛性ボルト９で上下の二つの放熱アルミ板をその中のPTC発熱素子に押付けにより配置させ、これにより、熱伝導がより良く実現する。
【０００５】
ヒーターの応用範囲の広がりによって、ヒーターは湿気ないし液体環境に使う場合、例えば液体ヒーター、風呂ヒーター及びエアコン室外機加熱用などの領域に使う場合が多い。このような既存のフィンヒーターは、収容キャビティが非封入式であり、水の滲み込みにより電気短絡が起こる場合があり、このヒーターは、湿気又は液体環境において長期間で利用することができない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、上記の問題を解決するため、長期間で動作できたり、水あるいは他の液体環境において動作できる、電気的に安全で潜在的な故障のない正温度係数サーミスタヒーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を実現するため、本考案は、発熱素子と、電源を接続し発熱素子を通電によって発熱させる電極端子と、中空チャンバーが一つ含まれる収容キャビティと、及びフィン式放熱板とを含有する封入式正温度係数サーミスタヒーターにおいて、上記の正温度係数発熱素子は、収容キャビティ内に置き入れられており、上記の収容キャビティとフィン式放熱板とは、一体に成形され、上記のフィン式放熱板は、収容キャビティの外面に配置されており、上記の収容キャビティの両端の口部にシール部材が封入されているとともに、上記の電極端子が、収容キャビティの一端又は両端の口部におけるシール部材から張り出している封入式正温度係数サーミスタヒーターを提案する。
【０００８】
上記のシール部材は、防水封入接着剤或いはガスケットであることが好ましい。
【０００９】
本考案は、さらに、上記のヒーターが、又、発熱素子を収容キャビティに定着するための定着構成を含むことを改善の目的とする。
【００１０】
上記の収容キャビティは、矩形体であることが好ましく、上記の定着構成は、収容キャビティの二つ反対側の面において収容キャビティの軸方向に沿って延在するＶ字溝、Ｕ字溝又はＷ字溝であってもよく、上記の溝における底辺は、収容キャビティ内に凹んでいる。上記の定着構成は、又、収容キャビティ内壁と発熱素子との間にある金属弾性片であってもよい。
【００１１】
上記のＶ字溝、Ｕ字溝又はＷ字溝がある側面は、フィン式放熱板がある側面に対して、お互いに垂直になる。
【００１２】
上記の発熱素子は、正温度係数サーミスタと、金属電極板と、絶縁層とを含んでおり、金属電極板がサーミスタの表面に密着し、絶縁層が金属電極板の外周を覆い、上記の電極端子と金属電極板とが接続し、上記の電極端子の外周が絶縁層によって覆われている。
【００１３】
上記のヒーターは、さらに電極端子と金属電極板との接続個所に包むように留められている防水絶縁プラグが含まれる。上記のプラグは防水絶縁プラグであり、上記の収容キャビティの口部とプラグとの間の隙間にシーズ部材が封入されている。
【００１４】
本考案は、以下のような利点がある。
【００１５】
１）収容キャビティとフィン式放熱板とが一体に構成されるとともに、防水封入接着剤によって収容キャビティの管口とプラグとの間が封入されることにより、収容キャビティの内部が完全に封入され、これによって水の滲み込みを防止し、ヒーターが湿気乃至液体環境におい電気短絡を発生することが回避できる。
【００１６】
２）既存の技術に対して、収容キャビティとフィン式放熱板とが一体に構成されることから、収容キャビティ両側における溝道を加工する必要がなく、ボルトを利用する必要もなく、素子を加工する難しさが低下し、材料が節約される。
【００１７】
３）収容キャビティは矩形体であり、二つの反対側の面において収容キャビティ軸方向に沿ってキャビティへ凹んでいるＶ字溝の構成が設置され、そして、塑性成型の方法にて収容キャビティを押付け、内キャビティにおける正温度係数発熱素子を、より緊密に収容キャビティとフィン式放熱板との一体的な構成に接着させ、熱の伝達と発散を寄与し、発熱効率が向上する。
【００１８】
本考案の特徴及び利点は、実施例により図面を参考しながら詳しく説明する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施例一
図３のように、封入式正温度係数サーミスタヒーターは、発熱素子と、電極端子４と、収容キャビティ１と、フィン式放熱板１１とを含み、収容キャビティ１とフィン式放熱板１１とが一体に構成され、その一体的な構成がアルミ型材の全体加工によって形成され、フィン式放熱板がシリカゲルによる接着又はボンディングによらず、加工工作機械によるショベル加工によって形成され、フィン式放熱板が収容キャビティの外面にあって、発熱素子が収容キャビティ１の空キャビティにある。発熱素子は、正温度係数サーミスタ８と、金属電極板６と、絶縁層７とが含まれ、図４に示すように、金属電極板６がサーミスタ８に作動電圧を提供するようにサーミスタ８の表面に密着し、絶縁層７が帯電金属極板とアルミ製の収容キャビティとの接着による漏電を回避するように金属電極板６の外周を覆っている。電極端子４は一端が収容キャビティ１の口部から張り出し電源に接続され、他方の端がリベット接合又はボンディングによって金属電極板６に定着されることにより、金属電極板６が電源から提供された電圧を得るとともに、サーミスタ８と一緒に電気回路を構成する。電極端子４は、収容キャビティ１の同一端の口部から張り出してもよく、それぞれ両端の口部から張り出しても良い。収容キャビティ１の中空部分に防水機能がある一つの封入キャビティが形成されるために、両端の口部に防水封入接着剤２が封入されていることによって、電極端子４が防水封入接着剤２から通過することができる。実際に加工する場合、まず、電極端子４を収容キャビティ１の口部から張り出し、そして、防水封入接着剤２により電極端子４と収容キャビティ１の口部との間の隙間を封入する。収容キャビティ１の口部には、プラグが設けられており、プラグ３が防水絶縁プラグであり、電極端子と金属電極板との接続個所に包むように留められ、位置合わせと絶縁との役割を果たす。防水封入接着剤２によって収容キャビティの口部とプラグ３との間の隙間を封入し、それにより内部の中空部分が完全に封着される。電極端子４は外周が絶縁層により覆われることによって、絶縁の役割が果たせ、水の浸入も防止でき、このようにすれば、正温度係数サーミスタヒーターは、湿気ないし液体環境において動作することができる。
【００２０】
実施例二
実施例一と異なるのは、図５に示すように、利用される収容キャビティが矩形体であり、収容キャビティの二つの反対側の面において収容キャビティの軸方向に沿ってＶ字溝が設置され、Ｖ字溝の底辺がキャビティ側に凹んでおり、Ｖ字溝にある側面がフィン式放熱板にある側面に対して垂直になるという点にある。このような好ましい構成では、塑性成型によって、打ち抜き金型を利用してＶ字溝面に対する垂直な方向に沿って収容キャビティの加工をし、収容キャビティを内部へ変形、収縮させるとともに、両金属電極板６と夫々のPTCサーミスタ８（即ち、正温度係数サーミスタ）との優れた緊密な接触を守るように、力を連続可変にし、そして、収容キャビティとの接触も良好であり、熱の伝達効率が十分に良く、発熱性能が向上する。収容キャビティにおける発熱体を均一に押付けるため、収容キャビティの縁部において収容キャビティを裏に凹ませるための押付け溝が配列されており、加工の場合、締付け部材により収容キャビティの縁部を押出し、収容キャビティを裏へ凹ませ、キャビティ内の発熱体を押付ける。収容キャビティの縁部とは、矩形体の四つの縁部である。
【００２１】
実施例三
実施例一、二と異なるのは、図６に示すように、利用される収容キャビティの二つの反対側の面において収容キャビティの軸方向に沿ってＵ字溝が設置される点にあり、Ｕ字溝の底辺もキャビティに凹んでおり、そこで、塑性成型によって、収容キャビティを内部へ変形、収縮させ、Ｖ字溝と同様の応用効果が得ることができる。
【００２２】
さらに、定着構成は、収容キャビティの二つの反対側の面において収容キャビティの軸方向に沿って設置されるＷ字溝であっても良い。
【００２３】
実施例四
実施例一、二、三と異なるのは、定着構成が収容キャビティ内壁と正温度係数発熱素子との間にある弾性片である点にあり、弾性片の押出しによって、二つの金属電極板６をそれぞれのPTCサーミスタ８によく緊密に接触させるとともに、金属弾性片によって収容キャビティに良く接触させる。弾性片は、金属弾性片であり、収容キャビティの一つの内側壁と正温度係数発熱素子との間に介在されても良く、収容キャビティの二つ、三つ又は四つの内側壁と正温度係数発熱素子との間に介在されても良く、金属弾性片は、金属板２４及びその上に打ち抜けられた一つ以上の弾力性舌片２５より構成されても良く、図７に示すように、該金属弾性片が収容キャビティの内側壁と正温度係数発熱素子との間に介在されている場合、弾力性舌片２５の弾性力により、金属弾性片を収容キャビティの内側壁と正温度係数発熱素子との間に係止させ、正温度係数発熱素子が定着される。弾力性舌片２５の多さと密度は、弾力性の要求に応じて決められる。金属弾性片は更に波紋状の金属片であっても良く、図８に示すように、収容キャビティの内側壁と正温度係数発熱素子との間に介在されている場合、金属弾性片における凹凸が押付けられることによって弾性力が発生し、正温度係数発熱素子が定着される。
【００２４】
PTCサーミスタ８の間において、内キャビティの空間を埋めるための云母片を詰めても良い。
【００２５】
上記の実施例において、防水封入接着剤は、シーズ部材、例えば柔軟なプラスチックシーズ部材に変更されても良い。
【００２６】
本考案は、収容キャビティとフィン式放熱板とに対して一体成形の加工をし、収容キャビティの二つの反対側の面において収容キャビティの軸方向に沿ってキャビティ内へ凹んでいるＶ字溝を設置する方法を利用し、シーズ部材によって収容キャビティのパイプ口とプラグとの間を封入するなどの技術手段を使うことにより、封入式正温度係数サーミスタヒーターの発熱効果と熱の伝達効果を保証するとともに、防水の役割を果たし、ヒーターの湿気ないし液体環境における長期間動作の安定性を保証し、環境影響を受けにくくなる。
【００２７】
以上の内容は、具体的な好ましい実施態様によって本発明をさらに詳しく説明するものであるが、本発明の具体的な実施態様はこのような説明に制限されるわけではない。本発明に対する当業者からすれば、本発明の趣旨から外さないことを基に、若干の簡単な推論又は引替え、例えば電極端子を使わず直接電源リードと金属電極板とを接着させても良く、それは、本発明による特許申請の範囲により特定される特許権力範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のサーミスタヒーターの構成の斜視図である。
【図２】既存のサーミスタヒーターの構成の斜視図である。
【図３】本考案の実施例一の構成の斜視図である。
【図４】本考案の実施例一の構成の分解斜視図である。
【図５】本考案の実施例二の構成の図である。
【図６】本考案の実施例三の構成示意図である。
【図７】本考案の実施例四の弾性片の構成の図である。
【図８】本考案の実施例四の弾性片の他の構成の図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    収容キャビティとフィン式放熱板の一体式構成
２    防水接着剤
３    プラグ
４    電極端子
６    金属電極板
７    絶縁層
８    サーミスタ
９    剛性ボルト
１７    波紋状放熱板
２１    第一放熱板
２４    金属板
２５    弾力性舌片
３１    第二放熱板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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